Відчуття польоту завжди уявляли собі як щось незвичайне, як захоплення та радість. Сила тяжіння притискає нас до Землі, і ми намагаємося знайти засоби, щоб звільнитися від її обіймів.

Люди були п'ятими представниками тваринного царства, що піднялися в повітря і навчилися літати на великі відстані. Першими 300 мільйонів років тому злетіли комахи, і вони досі залишаються найчисленнішою і найуспішнішою групою тварин, що літають. Їх зовнішній скелет легко адаптується, утворюючи крила, а малі розміри тіла сприяють тому, що відношення поверхні до об'єму сприятливо для польоту. Після комах повітряний простір освоїли птерозаври, а потім птахи та кажани.

Птерозаври - літаючі рептилії - зникли 80-100 млн. років тому, у період, коли вимерло багато рептилій. Іноді їх вважають «помилкою еволюції», групою, викинутою на звалище історії. Проте період існування охоплював 50-60 млн. років, а такому льотному стажу можна позаздрити. За своєю будовою птерозаври нагадували планери з перетинчастими крилами, які підтримували єдиним витягнутим пальцем. Це були тварини різних розмірів - від невеликих, величиною з горобця, до таких, як, наприклад, птеранодон, у якого при порівняно невеликому тілі (з лебедя) розмах крил досягав 7 метрів. Птерозаври, мабуть, не мали потужної літальної мускулатури, зважаючи на те, що грудна кістка у них була невеликою. Жили вони, мабуть, на стрімких приморських скелях, звідки планували вниз для лову риби, а потім знову злітали до своїх гнізд.

Єдина група ссавців, здатних до активного польоту, - кажани. Їх перетинчасті крила підтримуються кількома пальцями передніх кінцівок, задніми кінцівками та у деяких видів хвостом. Багато з цих тварин невеликі, однак у криланів розмах крил може досягати півтора метра. Кажани найчастіше ведуть нічний спосіб життя, орієнтуючись за допомогою ультразвукової локації (система ехолокації, що використовує високочастотні звуки, які не чують людського вуха). Аналогічну систему, але в діапазоні чутних нами частот використовують американські птахи гуахаро, що живуть у темних печерах і вилітають на пошуки пальмових горіхів.

У деяких тварин, не здатних до тривалого польоту, є крилоподібні структури, що дозволяють їм планувати. Такі пристрої є у ​​різних риб, жаб і рептилій. Наприклад, летючий дракон-ящірка довжиною близько 20 см, що мешкає в південно-східній Азії, має сплощене тіло і схожі на крила шкірні перетинки, прикріплені до останніх шести або семи ребрів. Під час залицяння тварина планує з дерева на дерево, здійснюючи повний оберт у повітрі.

Будова крила пристосована до способу життя даного птаха, чи то літаюча з диявольською швидкістю ластівка, що ширяє на зразок планера кондор або фазан, що пересувається по землі. Міколог та дослідник птахів Севайл виділив ряд найбільш звичайних типів крила.

Еліптичне крило

Птахи, що живуть у лісах і на землі, такі як курячі, голуби, дятли та багато гороб'ячих, мають короткі широкі крила з безліччю щілин (змінних проміжків між маховим пір'ям першого порядку). Така будова забезпечує високу маневреність та швидкий зліт.

Високошвидкісне крило

Птахи, що годуються подібно до стриж у повітрі або здійснюють тривалі міграції, як, наприклад, крачки, мають довгі, відносно вузькі крила. Таке крило краще пристосоване до швидкого рівномірного польоту, ніж до швидкісного зльоту та аневрування в обмеженому просторі.

Крило з високим ставленням довжини до ширини

Дуже довгі, вузькі крила морських птахів, що ширяють, таких як альбатроси і буревісники, пристосовані до високошвидкісного планування при сильних стійких вітрах.

Щілинне крило, що створює велику підйомну силу

Птахи, що ширяють над сушею, такі як кондори, грифи, орли та сови, мають довгі широкі крила з безліччю щілин. Така будова крила дозволяє поєднувати маневреність з плавним ковзанням, дає можливість птиці кружляти в невеликих висхідних потоках теплого повітря, що утворюються над землею.

Якщо звичайні птахи - це планери, у яких роль пропелера виконують пір'я на кінцях крил, то колібрі можна порівняти з гелікоптерами. Ці дивовижні створіння можуть підніматися вертикально вгору, зависати і навіть літати заднім ходом! Крила їх за своєю будовою відрізняються від крил інших птахів: вони майже не гнуться, малорухливі в зап'ястному та ліктьовому суглобах, але вільно обертаються у плечовому суглобі. Під час зависання крила рухаються вперед, вниз, назад і вгору, описуючи вісімку, наче ця крихітна пташка гребе веслами в повітрі.

Одним із найважливіших факторів в аеронавтиці є відношення площі крил до ваги літального апарату; величини цього відношення у птахів можуть бути уроком математики, наданим нам природою. У важчих птахів на одиницю ваги припадає відносно менша поверхня крила в порівнянні з легенями. Іншими словами, чим менше птах, тим відносно більша площа її крил по відношенню до ваги. Це можна пояснити тим, що великі птахи наближаються за розмірами до верхньої межі. Вони не можуть стати ще більшими, не жертвуючи відносною величиною крил. Вважають, що площа крил у птиці приблизно пропорційна вазі тіла, взятому ступенем 2/3.

Цікаво, що птахи, у яких відношення площі крил до ваги тіла менше звичайного, такі як колібрі, гагари та гуси, погано пристосовані до літаючого польоту на відміну від таких, як, наприклад, чаплі та орли, у яких це відношення більше звичайного і які можуть чудово парити. Складається враження, що в ході еволюції виникали невеликі відхилення в зростанні крил і тіла, що зміщували це співвідношення в той чи інший бік від середнього середнього залежно від екологічної ніші.

Крила спираються на грудний пояс, який складається з лопаток, коракоїдів, зрощених ключиць, плечової кістки та кісток крил (рисунок 1.8.1). Головні сухожилля, що контролюють рухи крил, пов'язані з потужними грудними м'язами, прикріпленими до киля та ключиць.

Ця система служить для полегшення крил і знаходиться нижче центру важкості, підвищуючи стійкість птаха. Відразу під шкірою лежать потужні м'язи, які опускають крила, штовхаючи птаха вперед. Між ними і грудиною знаходяться надлопаткові м'язи, які піднімають крила, використовуючи сухожилля, що проходять через блокові отвори в кожному плечі, які називаються тріассильними каналами. Оскільки піднімати крила простіше, ніж опускати, надлопаткові м'язи за розміром становлять лише 5-10% грудних.

Грудні м'язи складаються з червоних та білих м'язових волокон. Це докладніше обговорюється о 5.15. Грудні м'язи мають майже вдвічі більше мітохондрій, ніж надлопаткові і приблизно в 1.5 рази більшу окисну активність. Мої дані по яструбу-перепелятнику, дербнику, звичайній боривітра, п'ятьом новозеландським соколам, двом звичайним саричам, червоному шуліку, балобану, Харрісу і білоголовому сипу показують, що грудні м'язи становлять 11.3 - 19.5%. %. Білоголовий сип має відносно найпотужніші грудні м'язи, що відображає масштаб такого великого птаха (9.25 кілограм), але в той же час у нього найменші надлопаткові м'язи (див. 1.16).

Яструби мають як червоні волокна, службовці для звичайного польоту, а й білі волокна, службовці для спринту. Це дозволяє їм злітати з руки з силою фазана, що злітає. При прискоренні та наборі висоти яструби розвивають тягову силу як із помаху, і при опусканні крила (див. 1.16). Плечі розвертаються, забезпечуючи спрямований назад мах за допомогою виїмчастих першорядних махових, які мають запас енергії випрямляються при помаху. Надлопаткові м'язи, які піднімають крила, мають відносно високий вміст білих волокон і помітно блідіші. Вони надають певної сили помахам під час спринту.

грудні м'язи, що скорочуються, тягнуть вниз верхню частину крила, або плечову кістку (рисунок 1.8.2). Вона заповнена повітрям та повідомляється із системою повітряних мішків. У своїй площі вона посилена невеликими хрестоподібними структурами. До плечової кістки кріпляться тільки дрібне третьорядне пір'я. Від плечової кістки відходить променева та ліктьова кістки, до яких кріпляться другорядні махові, кожне перо кріпиться двома лігамеїтами до невеликих кісткових вузлів на ліктьовій кістці. Другорядні махові забезпечують підйом, їх кількість варіює від десяти у яструбів до тринадцяти у звичайного сарича і двадцяти п'яти у орла-скомороха. Між 4 і 5 пером знаходиться додаткове криє або покривне перо, яке зовні виглядає як другорядне. Довга і тонка променева кістка розташовується вздовж зовнішнього краю крила, вона діє як скріплююча скоба. При сильному зіткненні з перешкодою, променева кістка ламається серед перших.

Між плечовою та променевою кістками (малюнок 1.8.2) знаходиться великий клапоть шкіри, званий пропатагіум, який надає профілю крила аеродинамічно «рівний» край. Він утримується двома еластичними сухожиллями, які йдуть до невеликих м'язів на плечі. Якщо вони слабшають, то при опусканні крил пропатагіум не може повністю стиснутись і залишається видима складка. У деяких лініях сапсанів це поширене явище. Помітного впливу на політ птиці це не надає, проте птахи з таким дефектом не повинні використовуватися для розведення. Якщо внаслідок нещасного випадку еластичні сухожилля повністю розриваються, їх необхідно дуже точно пошити, якщо необхідно, щоб птах повністю відновив здатність до польоту та належний аеродинамічний профіль крила.

Променева і ліктьова кістки з'єднані із зап'ястям, або зап'ястним суглобом, який, як і наше зап'ястя, є складним за будовою та рухами. Забитий або пошкодження суглоба може спричинити набряк суглобової капсули, відомий як пухир - запалення сумки, схоже на травматичний епікондиліт або препателярний бурсит. Як і більшість проблем із суглобами лікується спокоєм та теплом. Однак він може знову проявитися під впливом напруги і стійко зберігатися, в цьому випадку ловчий птах слід захистити від польоту, що вимагає зусиль.

Від зап'ясткового суглоба відходять дві структури: підрядне крило та манус, або пензель. Підрядне крило є рудиментом великого пальця і ​​несе три маленькі жорсткі пера, які називають крильцем. Коли швидкість повітря, що проходить через крило, падає нижче певного значення, підрядне крило випрямляється і діє як Handley Page, вирівнюючи повітряний потік і гасячи турбулентність, що дозволяє птиці летіти повільніше, без звалювання. Це добре видно, коли птах приземляється чи гальмує.

Пензель складається з зрощених рудиментарних пальців, до яких кріпляться десять першорядних махових. Першорядні махові відповідають за тягову силу. При складанні крил вони ховаються під другорядні махові. Спосіб їх роботи складний, як і робота крила загалом. Слід скептично ставитися до заяв деяких реабілітаторів щодо того, що птах літає нормально лише тому, що він може пролетіти кілька сотень метрів. Яструб або великий сокіл після одужання може і здатний на зовні нормальний крейсерський політ, але при цьому у нього може бути недостатньо сил, швидкості та витривалості для успішної атаки. Багато видів птахів, які використовують крила переважно для переміщення, зможуть пережити серйозні пошкодження крила, але активні хижаки не зможуть.

Крила літака - одні з найважливіших його складових. Саме вони забезпечують підйомну аеродинамічну силу. Елементів біля крила літака є кілька. У кожного з них своя окрема функція, яка дозволяє крилу правильно працювати. На зорі авіації інженери розуміли його важливість для літака.

З розвитком в області з'явилися різні варіанти крил, які використовуються для різних моделей літаків. Форми крила та його розміри мають важливе значення для пасажирського лайнера чи військового винищувача. Про механізацію крила літака, його конструкції та призначення і буде розказано у цій статті.

Підйомна сила крила літака створюється за рахунок різниці тиску.Воно змінюється з допомогою перебування потоків повітря.

Принцип дії пояснюється і ударною моделлю Ньютона.Частинки повітря наштовхуються на нижню напівплощину крила, розташованого під кутом до потоку, і відскакують вниз, виштовхуючи крило вгору.

Будова крила літака.

Скільки крил у літака? У класичній моделі їх два - по одному з кожного боку.

Існує таке поняття, як розмах крила літака. Ця відстань від вершини лівої частини крила до верху правої.Воно вимірюється по прямій лінії і залежить від форми чи його стреловидности.

Про їх пристрій

Сукупність всіх елементів, із якого складається крило, називається його механізацією. Сюди входять закрилки, передкрилки, флаперони, спойлери та ін.

Його поділяють три основні частини.Це права та ліва напівплощини та центроплан. Напівплощини по-іншому називають консолями. Це пристрій крила літака, а про будову докладніше нижче.

Крило літака.

Закрилки

Закрилки бачили всі, хто сідає біля ілюмінатора, біля крил. Мало хто знає, що це закрилки. Це поверхні, що відхиляються.Їх функція - підвищення несучої здатності крил при посадці, польоті на невеликій швидкості.

Коли їх не випущено, то є продовженням крила. Під час їхнього випуску вони відходять від нього, утворюючи невеликі щілини.

При зльоті чи посадці літака обов'язково виконують випуск закрилок. Для чого це робиться? Це потрібно, щоб знизити швидкість і збільшити аеродинамічний опір. Є й третя причина – перебалансування повітряного судна.

Закрилки крила літака утворюють від однієї до трьох щілин під час їх випуску.

Флаперони

Вони можуть здійснювати роботу закрилків. Їх використовують на надлегких літаках та радіокерованих моделях.Вони мають один істотний мінус — вони такі ефективні, як елерони.

Передкрилки

Їх встановлюють попереду крила. Як і закрилки, це поверхні, що відхиляються. При їх випуску також утворюється щілина. Зазвичай вони управляються одночасно з першими, але ними можна керувати окремо.

Існує два типи передкрилок - автоматичні та адаптивні.

Інтерцептори

Їхня інша назва — спойлери. Це поверхні, що відхиляються або випускаються на потік крила.Їхнє завдання полягає в тому, щоб збільшити аеродинамічний опір і знизити підйомну силу.

Це його основні частини, які забезпечують його безперебійну роботу.

Види крил

Фото крила літака ви можете побачити вище. Вони сильно розрізняються за своєю конструкцією та особливостями будови.

За формою розрізняють прямі, стрілоподібні, із зворотною стрілоподібністю, трикутні, трапецієподібні і т.д.

Найбільше популярні саме стрілоподібні крила. Вони мають багато переваг. Тут і збільшення підйомної сили та . Недоліки у нього теж є, але все ж таки вони не такі істотні за рахунок значних плюсів.

Літаки зі зворотною стрілоподібністю крила краще керовані на невеликій швидкості, ефективні в тому, що стосується аеродинамічних властивостей.З-поміж них мінусів — для конструкції потрібні спеціальні матеріали, які б створювали достатню жорсткість крила.

Ті люди, які літали на літаках і звертали увагу на крило залізного птаха, у той час як він сідає або злітає, напевно, помічали, що ця частина починає змінюватися, з'являються нові елементи, а саме крило стає ширшим. Цей процес називають механізацією крила.

Загальна інформація

Люди завжди хотіли швидше їздити, швидше літати і т. д. І загалом з літаком це цілком вийшло. У повітрі, коли апарат уже летить, він розвиває величезну швидкість. Однак слід уточнити, що високий показник швидкості прийнятний лише під час безпосереднього польоту. Під час зльоту чи посадки все зовсім навпаки. Для того щоб успішно підняти конструкцію в небо або навпаки посадити її, велика швидкість не потрібна. Причин цьому кілька, але основна у тому, що з розгону знадобиться величезна злітна смуга.

Друга основна причина – це межа міцності шасі літака, який буде пройдено, якщо злітати таким чином. Тобто виходить так, що для швидкісних польотів потрібен один тип крила, а для посадки і зльоту - зовсім інший. Що ж робити у такій ситуації? Як створити в одного і того ж літака дві принципово різні за своєю конструкцією пари крил? Відповідь – ніяк. Саме така суперечність і підштовхнула людей до нового винаходу, який назвали механізацією крила.

Кут атаки

Щоб пояснити, що таке механізація, необхідно вивчити ще один невеликий аспект, який називається кутом атаки. Ця характеристика має безпосередній зв'язок зі швидкістю, яку літак здатний розвинути. Тут важливо розуміти, що в польоті практично будь-яке крило знаходиться під кутом по відношенню до потоку, що набігає на нього. Ось цей показник і зветься кутом атаки.

Допустимо, щоб летіти з малою швидкістю і при цьому зберегти підйомну силу, щоб не впасти, доведеться збільшити цей кут, тобто літака нагору, як це робиться на зльоті. Однак тут важливо уточнити, що є критична позначка, після перетину якої потік не зможе утримуватись на поверхні конструкції та зірветься з неї. Таке у пілотуванні називають відривом прикордонного шару.

Цим шаром називають потік повітря, який безпосередньо стикається з крилом літака та створює при цьому аеродинамічні сили. З урахуванням всього цього формується вимога – наявність великої підйомної потужності на малій швидкості та підтримання необхідного кута атаки, щоб летіти на високій швидкості. Саме ці дві якості поєднує в собі механізація крила літака.

Поліпшення характеристик

Для того щоб покращити злітно-посадкові характеристики, а також забезпечити безпеку екіпажу та пасажирів, необхідно максимально зменшити швидкість зльоту та посадки. Саме наявність цих двох факторів призвело до того, що проектувальники профілю крила почали вдаватися до створення великої кількості різних пристроїв, які розташовані безпосередньо на крилі літака. Набір цих спеціальних керованих пристроїв стали називати механізацією крила в авіабудуванні.

Призначення механізації

Застосовуючи такі крила вдалося досягти сильного збільшення значення підйомної сили апарату. Значне збільшення цього показника призвело до того, що сильно зменшився пробіг літака при посадці смугою, а також зменшилася швидкість, з якою він приземляється або злітає. Призначення механізації крила також у тому, що вона покращила стійкість та підвищила керованість такої великої авіамашини, як літак. Це особливо помітно, коли літальний апарат набирає високий кут атаки. До того ж варто сказати, що суттєве зниження швидкості посадки та зльоту не тільки збільшило безпеку виконання цих операцій, а й дозволило скоротити витрати на будівництво злітних смуг, оскільки з'явилася можливість скорочення їх за довжиною.

Суть механізації

Отже, якщо говорити загалом, то механізація крила призвела до того, що значно покращено злітно-посадкові параметри літака. Такого результату було досягнуто за рахунок сильного збільшення максимального коефіцієнта підйомної сили.

Суть цього процесу полягає в тому, що додаються спеціальні пристрої, що посилюють кривизну профілю крила апарату. У деяких випадках виходить і так, що збільшується не лише кривизна, а й безпосередня площа цього елемента літака. Через зміну цих показників повністю змінюється і картина обтічності. Ці фактори є визначальними у збільшенні коефіцієнта підйомної сили.

Важливо відзначити, що конструкція механізації крила виконується таким чином, щоб у польоті всі ці деталі були керованими. Нюанс полягає в тому, що на малому кутку атаки, тобто при польоті вже в повітрі на великій швидкості, вони практично не використовуються. Весь їхній потенціал розкривається саме при посадці або зльоті. Нині розрізняють кілька видів механізації.

Щиток

Щиток - це одна з найпоширеніших та найпростіших деталей механізованого крила, яка досить ефективно справляється із завданням підвищення коефіцієнта підйомної сили. У схемі механізації крила цей елемент являє собою поверхню, що відхиляється. При прибраному положенні цей елемент майже впритул примикає до нижньої та задньої частини крила літака. У разі відхилення цієї деталі максимальна підйомна сила апарата збільшується, тому що змінюється ефективний кут атаки, а також увігнутість або кривизна профілю.

Для того, щоб збільшити ефективність цього елемента, його конструктивно виконують так, щоб він при своєму відхиленні зміщувався назад і одночасно до задньої кромки. Саме такий спосіб дасть найбільшу ефективність відсмоктування прикордонного шару з верхньої поверхні крила. Крім цього, збільшується ефективна довжина зони підвищеного тиску під крилом літака.

Конструкція та призначення механізації крила літака з передкрилками

Тут важливо відзначити відразу, що фіксований передкрилок монтується тільки на ті моделі літака, які не є швидкісними. Це тим, що такий тип конструкції значно збільшує лобовий опір, але це різко знижує можливість літального апарату розвинути високу швидкість.

Закрилки

Схема механізації крила із закрилками - одна з найстаріших, тому що ці елементи були одними з перших, які почали використовувати. Розташування цього елемента завжди те саме, знаходяться вони на задній частині крила. Рух, який вони виконують, також завжди однаковий, вони опускаються суворо вниз. Також вони можуть трохи висуватись назад. Наявність цього простого елемента практично виявилося дуже ефективним. Він допомагає літаку не тільки під час зльоту або посадки, але і при виконанні будь-яких інших маневрів при пілотуванні.

Тип цього елемента може змінюватися в залежності від на якому він використовується. Механізація крила ТУ-154, який вважається одним із найпоширеніших типів літака, також має цей простий пристрій. Деякі літаки характеризуються тим, що їхні закрилки поділені на кілька самостійних частин, а в деяких це один суцільний закрилок.

Елерони та інтерцептори

Крім тих елементів, що вже були описані, є ще ті, які можна зарахувати до другорядних. Система механізації крила включає такі другорядні деталі, як елерони. Робота цих деталей здійснюється диференціально. Найчастіше використовується така конструкція, що на одному крилі елерони спрямовані вгору, а на другому вони спрямовані вниз. Крім них, є ще й такі елементи, як флаперони. За своїми характеристиками вони схожі із закрилками, відхилятися ці деталі можуть у різні боки, а й у одну й ту саму.

Додатковими елементами є інтерцептори. Ця деталь є плоскою та розташовується на поверхні крила. Відхилення, чи скоріше підйом, інтерцептора здійснюється прямо в потік. Через це відбувається збільшення гальмування потоку, тому збільшується тиск на верхній поверхні. Це призводить до того, що зменшується підйомна сила даного крила. Ці елементи крила іноді ще називають органами для керування підйомною силою літака.

Це досить коротка характеристика всіх елементів конструкції механізації крила літака. Насправді там використовується набагато більше різноманітних дрібних деталей, елементів, які дозволяють пілотам повністю контролювати процес посадки, зльоту, самого польоту тощо.

Призначення літака - магістральний середньорейсовий пасажирський із трьома двоконтурними турбореактивними двигунами з тягою по 95000Н. Рік випуску - 1968, (ТУ-154М - 1982 р.) (Рис. 3.151. А) - Б))

Злітна маса
Число пасажирів
Крейсерська швидкість
Дальність польоту 90000 кг
164
900 км/год
2450 – 3850 км.

Мал. 3.151. Загальний вигляд та основні дані літака ТУ-154М

3.12.7.1. Зовнішні форми крила

Крило стрілоподібне з кутом стріловидності 35 0 , площа крила – 201,5 м2, розмах крила – 37,55 м.
Крило складається з жорстко пов'язаного з фюзеляжем центроплану та двох відокремлених консолей (ОЧК) (Рис. 3.152.).

Мал. 3.153. Загальний вигляд крила літака ТУ-154М.

3.12.7.2. Силова схема крила

Крило має кесонну силову схему (Мал. 3.153, Мал. 3.154.).

Мал. 3.154. Крило літака ТУ-154М

Його основним силовим елементом є кесон, утворений трьома лонжеронами, верхньою та нижньою силовими панелями та набором нервюр. Кесон забезпечує сприйняття згинальних навантажень, що перерізують сил і моментів, що крутять, в будь-якому перерізі крила (Рис. 3.155.).

Мал. 3.155. Силовий каркас крила

Нервюри крила розташовані перпендикулярно до осі третього лонжерону. Кесони центроплану та ОЧК герметизовані та використовуються як паливні баки. Весь запас палива на літаку розміщений у чотирьох центропланних баках та двох баках у консолях крила (3.156.)

Мал. 3.156. Схема кесон-баків у крилі

Герметизація кесонів проводиться трьома лініями, кожна з яких виконана безперервною і забезпечує герметизацію кесонів.
Перша лінія - внутрішньошовна герметизація виконана нанесенням пастоподібного герметика на поверхні деталей, що стикаються.
Друга лінія - позашовна герметизація виконана нанесенням джгутиків з герметика по всіх швах та стиках деталей.
Третя лінія - поверхнева герметизація з дворазовим кистьовим нанесенням герметика по всіх заклепувальних та болтових з'єднаннях і всієї нижньої поверхні кесона на висоту 150 мм від низу (Рис. 3.157.).

Мал. 3.157. Герметизація кесон-баків

До силового кесону кріпляться допоміжні конструкції (Рис. 3.158):

· носова частина крила,

· хвостова частина крила,

· обтічники рейок закрилків,

· кінцеві обтічники крила,

· аеродинамічні перегородки,

· Гондоли основних опор шасі.

Рис.3.158. Кесона крила та кріплення допоміжних конструкцій

1. Центроплан, 2. Передкрилки, 3. Відокремлена частина крила (ОЧК), 4. Аеродинамічна перегородка, 5. Кінцевий обтічник, 6. Елерон, 7. Закрилки, 8. Інтерцептори.

Допоміжні конструкції крила надають йому обтічної форми, покращуючи його аеродинаміку, і служать для розміщення в крилі різного обладнання.

3.12.7.3. Конструкція елементів крила

Складові частини та елементи крила літака Ту-154 (Рис. 3.159. А) – Б)).

· Силові панелі.

· Лонжерони.

· Нервюри.

· Стрінгери.

· Допоміжні конструкції.

Мал. 3.159. Складові елементи крила.

3.12.7.3.1. Силові панелі

Верхні силові панелі центроплана складаються з п'яти (1, 2, 3, 4, 6) технологічних та однієї (5) знімної панелі (Рис. 3.160). Нижні панелі центроплана поділяються на чотири технологічні панелі.

Мал. 3.160. Склад панелей крила

Верхні пояси бортових нервюр є стикувальними профілями, до яких герметично кріпляться стінки нервюр, обшивка фюзеляжу і на них же стикуються верхні силові панелі центроплана. На нервюрі 14 з допомогою спеціальних стикувальних профілів забезпечується фланцевий стик ОЧК з центропланом (Рис. 3.161).

Мал. 3.161. Нервюра № 14 стику ОЧК

Верхні силові панелі ОЧК конструктивно складаються з двох (2, 7) технологічних та чотирьох (1, 3, 4, 5) знімних панелей (Рис. 3.162).

Мал. 3.162. Склад панелей ОЧК

Нижня панель ОЧК складається із однієї технологічної панелі 8.

Кожна силова панель утворена обшивкою змінної за розмахом товщини та приклепаними до неї стрінгерами. Поперечні стики панелей виконуються за допомогою стикувальних профілів по нервурах. Поздовжні стики обшивок розташовані по стрінгерів та поясах лонжеронів.
Знімні панелі крила призначені для доступу всередину баків-відсіків при нанесенні третього шару герметика, а також ремонту крила. Перша знімна панель ОЧК, крім того, служить для доступу до стикових болтів на стінці другого лонжерону на 14 нервюрі. Знімні панелі герметичні та їх кріплення здійснюється болтами з гумовими кільцями ущільнювачів до герметичних ковпачкових анкерних гайок. На поверхнях, що сполучаються, знімних панелей ставляться гумові ущільнювальні прокладки. Кріплення знімних панелей до нервюр виконується через вкладиші.
Стрингери технологічних панелей кріпляться до поясів нервюр через компенсатори, що забезпечує складання крила з базуванням на обшивку (рис. 3.163, рис. 3.164., рис. 3.165). А) - В)).

Мал. 3.163. Кріплення верхніх технологічних панелей до нервюр

Мал. 3.164. Кріплення знімних панелей до нервурів центроплану.

Мал. 3. 165. Кріплення стрінгерів панелей до нервюр

3.12.7.3.2. Лонжерони

Три лонжерона крила є основними поздовжніми елементами, що передають силу, що перерізує, і беруть участь у складі силових панелей у роботі на вигин.
Лонжерони 1-ї та 3-ї розташовані по всьому розмаху крила, а 2-й лонжерон доходить лише до 33 нервюри (Рис. 3.166.). Він герметичний тільки між нервюрами 3 та 14.

Мал. 3.166. Схема лонжеронів крила та центроплану

Усі лонжерони мають злам по осях нервюр 3 і 14. Лонжерони є тонкостінними балками, що складаються з верхніх і нижніх поясів, з'єднаних стінками, на яких встановлені підкріплювальні стійки (Рис. 3.167.).

Мал. 3.167 Перетин лонжеронів крила

На лонжероні 1 встановлені:

· кронштейни кріплення кареток передкрилок,

· кронштейни кріплення підйомників передкрилок,

· Опори валів трансмісії передкрилок,

· герметичні кожухи для рейок передкрилок.

На лонжероні 2 встановлені кронштейни кріплення передніх вузлів балок внутрішнього та зовнішнього закрилків (Рис. 3.168)

Мал. 3.169. Вузли кріплення на лонжероні 2.

На лонжероні 3 встановлені:

· кронштейни кріплення балок внутрішнього та зовнішнього закрилків,

· Вузли кріплення основних опор шасі (Рис.3.170.)

Мал. 3.170. Вузли кріплення на лонжероні 3

· Кронштейни навішування елеронів показані на Мал. 3.171.

Мал. 3.171. Кронштейни навішування елеронів

· кронштейни навішування інтерцепторів,

· кронштейни кріплення підйомників закрилків,

· Кронштейни кріплення рульових приводів,

· Кронштейни кріплення опор валів трансмісії закрилків, качалок та тяг управління.

Для огляду та ремонту на стінках лонжеронів 1 і 2 є експлуатаційні люки-лази, що закриваються герметичними знімними кришками (Рис. 3.172.).

Мал. 3.172. Експлуатаційні люки.

3.12.7.3.3. Нервюри

Поперечний набір нервюр пов'язує в одне ціле всі елементи поздовжнього набору та обшивку крила, визначаючи форму його аеродинамічного профілю (Рис. 3.173).
Кожне напівкрило має 45 нервюр та одну загальну центральну у площині симетрії літака. Всі нервюри, крім 3 і 45, розташовані перпендикулярно лонжерону 3. Нервюра 14 перпендикулярна 3-му лонжерону ОЧК.
Рядові нервюри балочної конструкції складаються з верхніх та нижніх поясів, пов'язаних стінками, які підкріплені стійками. Кріплення нервюр до лонжеронів виконано за допомогою профілів та фітингів (Рис. 3.174).

Мал. 3.173. З'єднання нервюр та лонжеронів

Мал. 3.174. Нервюра крила

Стінки нервюр 3, 14, 45 герметичні. У стінках інших нервюр є отвори для перетікання палива, і навіть отвори для кріплення фланців і перехідників трубопроводів паливної системи.
У нервюрах О, 1, 2 та 4 є лази для доступу до гермовідсіків.
Силові нервюри (Рис.3.175.) встановлені у місцях кріплення шасі і гондол - 11 і 13, соціальній та місцях установки кронштейнів навішування закрилків, елеронів, кріплення силових приводів.

Мал. 3.175.Силова нервюра крила

3.12.7.3.4. Стрінгери

Стрингери силових панелей виконані з пресованих профілів (Мал. 3.176). У центроплані та в кореневих частинах ОЧК використовуються профілі двотаврового перерізу, а в кінцевих частинах ОЧК - таврового та Z-подібного перерізу. Перестикування стрингерів та обшивки силових панелей здійснюється на спеціальних стикувальних профілях.

Мал. 3.176. Розташування стрінгерів по поперечному перерізу крила

Звертає на себе увагу потужніші перерізи та більш часті розташування стрінгерів у верхніх панелях, які працюють на стиск і повинні мати високі критичні напруження загальної та місцевої втрати стійкості.

3.12.7.3.5. Допоміжні конструкції

Рис. 3.177 показано допоміжні конструкції літака ТУ-154М.

Мал. 3.177. Допоміжні конструкції

Знімні шкарпетки ОЧК кріпляться до лонжерону 1 болтами з анкерними гайками, що плавають (Рис. 3.178.). Відсіки шкарпетки складаються з обшивки, верхнього та нижнього окантовують профілів та поперечного набору діафрагм.

Мал. 3.178. Конструкція шкарпетки крила

В обшивці шкарпеток передбачені вирізи під рейки та підйомники передкрилок, що прикриваються спеціальними стулками. Для фіксації передкрилок у прибраному положенні в шкарпетках встановлені замки.
Хвостова частина ОЧК розташована за лонжероном 3 і розділена на чотири відсіки. Кожен відсік складається з обшивки, поздовжніх профілів, що окантовують, і поперечного набору балочок або діафрагм. У зоні закрилків на хвостовій частині знизу підвішені на шомпольній підвісці щитки, що закривають щілину між крилом і закрилком у прибраному положенні. Ущільнення щілини забезпечене гумовим профілем, закріпленим на щитках (рис. 3.179).

Мал. 3.179. Хвостова частина ОЧК

Обтічники рейок закрилків закріплені болтами на нижній поверхні закрилків. Обшивка обтічників підкріплена зсередини набором діафрагм.
На верхній поверхні ОЧК закріплені болтами дві аеродинамічні перегородки. Кожна з них складається з двох гнутих із листа куточків, між якими встановлена ​​на заклепках пластина-ніж (Рис. 3.179).

Мал. 3.179. Аеродинамічні перегородки

Кінцевий обтічник крила кріпиться болтами з анкерними гайками на нервюрі 45. Металева обшивка обтічника зсередини підкріплена діафрагмами. У обшивці є вирізи для встановлення аеронавігаційних вогнів (Рис. 3.180).

Мал. 3.180. Законцювання крила

У хвостовій частині обтічника закріплений електростатичний розрядник.
Гондоли опор шасі встановлені в хвостовій частині центроплана і кріпляться до посилених нервюр 11 і 13. Гондола обтічної форми складається з обшивки і каркаса, що підкріплює, утвореного набором шпангоутів, стрингерів і двох лонжеронів, на яких підвішуються стулки ніші шасі. Кріплення гондоли до панелей центроплану здійснюється болтами за допомогою бортових косинців та куточків (Рис. 3.181).

Мал. 3.181. Кріплення гондоли шасі

3.12.7.4. Стик ОЧК із центропланом

ОЧК кріпиться до центроплану фланцевим стиком по нервюрі № 14 (Рис. 3182. А) - Б)).

Рис.3.182. Фітинговий стик по нервюрі №14.

Верхні та нижні силові панелі кессона з'єднуються за допомогою профілів роз'єму 1 і 3, а лонжерони - за допомогою стійок 2, 14, 16. У зазорі між стінками нервюри № 14 по стійках лонжерона № 2 встановлені планки 15. Для забезпечення герметичності баків-кесонів болти 10 мають гермагайки 9 і гумові ущільнювальні кільця 12 під головками болтів, які закриваються ковпачками 11 на герметиці 13 (Рис. 3.182.).

Мал. 3.182. Перетин фітингового стику

Профілі роз'єму мають колодязі та пази, в які вкладаються і затягуються стикувальні болти 8 з попередньо нагорнутими гайками і двома сферичними шайбами ​​7. Колодязі і пази закриваються перекривними стрічками 4, які кріпляться болтами з анкерними гайками 6, 5. рівня половини діаметра стикувальних болтів. Нижня перекривна стрічка має дренажні отвори.

3.12.7.5. Елерон

Елерон підвішується між нервюрами 33 та 40 на чотирьох кронштейнах, які встановлені на задньому лонжероні крила (Рис. 3.183).

Мал. 3.183. Елерон літака ТУ-154М

Елерон суцільнометалевої конструкції з осьовою компенсацією та без вагового балансування. Усунення згинально-елеронного флаттера забезпечено жорсткою фіксацією елерону незворотним бустером. Елерон складається з лонжерону, набору нервюр, верхньої та нижньої обшивок, закінчувального профілю та знімних шкарпеток, які кріпляться по поздовжнім стикувальним стрічкам болтами на анкерних гайках. Лонжерон елерону балочної конструкції, складається з верхнього та нижнього поясів таврового перетину та стінки, підкріпленої стійками. На лонжероні встановлено чотири кронштейни навішування елеронів, фітинги для кріплення силових нервюр та фітинги під кронштейн кріплення рульового приводу. Силові та рядові нервюри балочної конструкції, що складається зі стінки, окантованої зверху та знизу профілями таврового та кутового перерізу. Стінки та профілі рядових нервюр мають меншу товщину та меншу площу перерізу порівняно з силовими нервюрами. Діафрагми шкарпетки елерону призначені для кріплення обшивки. Усі діафрагми мають відбортовані для жорсткості отвори. У місцях вирізу шкарпетки елерону діафрагми мають глухі відбортування. На торцевій нервюрі встановлений кронштейн 6, який при відхиленні елерону нагору на 1,5 0 включає в роботу елерон-інтерцептор.

3.12.7.6. Гасники підйомної сили

Гасителі підйомної сили на кожній половині крила складаються з внутрішньої секції, встановленої на центроплані та двох зовнішніх секцій, які закріплені на консолях. За зовнішніми гасниками підйомної сили ближче до кінця ОЧК підвішено інтерцептори, конструкція яких повністю ідентична конструкції гасників підйомної сили (Рис.3.184.).

Мал. 3.184. Гасники підйомної сили

Зовнішні та внутрішні гасники підйомної сили служать повітряними гальмами і використовуються при нормальному та екстреному зниженні, при випробуванні двигунів на землі та при перерваному зльоті. Вони відхиляються нагору за допомогою гідроциліндрів. Елерон-інтерцептор (Рис. 3.185) призначений для спільної роботи з елеронами з метою підвищення ефективності поперечного управління. Цей інтерцептор спеціальним рульовим приводом синхронно відхиляється з елероном вгору. У разі відхилення елерона вниз він не працює.
Кожна секція цих поверхонь складається з лонжерону, верхньої та нижньої обшивок, рядових та силових нервюр та закінчувального профілю. На закінчувальному профілі знизу встановлені пластини із пластику для захисту обшивки закрилка від подряпин. Внутрішній гасник підйомної сили підвішено на п'яти опорах на балку хвостової частини центроплану. Кожна секція зовнішніх гасників підйомної сили та інтерцепторів підвішені до третього лонжерону крила на чотирьох кронштейнах. Кронштейни кріпляться болтами до лонжерону та силових нервюр.

Мал. 3.185. Наважка елерону-інтерцептора

3.12.7.7. Передкрилки

Передкрилки складаються з однієї секції на центроплані та чотирьох секцій на ОЧК Рис. 3.186.).

Мал. 3.186. Конструкція передкрилок

У прибраному положенні передкрилки вписуються у профіль крила. У випущеному положенні між передкрилками та носком крила утворюється профільована щілина, що забезпечує збільшення швидкості обтікання верхньої поверхні крила, в результаті чого розвиток зриву на крилі затягується на великі кути атаки та покращуються злітно-посадкові характеристики літака.
Конструкція кожної секції передкрилка складається із зовнішньої та внутрішньої обшивок, нижнього та закінчувального профілів, рядових та силових нервюр, кронштейнів кріплення рейок та кронштейнів кріплення підйомників. Секції 1, 2, 3 мають по одному стрінгер. На секціях 3, 4 встановлена ​​обшивка з електрообігрівом. Секція 1 шарнірно пов'язана з секцією 2, секція 3 - з секцією 4. Це забезпечує синхронність відхилення та спільність силової роботи секцій. Кожна секція навішена на лонжероні №1 крила на двох рейках і має витяг та гак. У прибраному положенні передкрилка гаки заходять у зачеплення з роликами, встановленими в носінні крила, що забезпечує притиск секцій передкрилка до контура крила. Кожна секція передкрилка висувається гвинтовим підйомником, штоки, з'єднані з цапфами на передкрилці.

3.12.7.8. Закрилки

Крило має внутрішні та зовнішні закрилки. Внутрішній розташований на центроплані між фюзеляжем та гондолою шасі, а зовнішній – на ОЧК між гондолою та елероном (Рис. 3.187.).

Мал. 3.187. Конструкція закрилка

Мал. 3.188. Вузли кріплення підйомника та рейки.

Кожен закрилок наводиться в рух двома витягами (Рис. 3.188), розташованими на його кінцях. Підйомники кріпляться до кронштейнів, встановлених на третьому лонжероні крила (Мал. 3.189). На перших модифікаціях літака використовувалися трищілинні закрилки, які на модифікації ТУ-154М були замінені на більш прості та легкі двощілинні (Рис.3.190).

Мал. 3.189. Кріплення підйомників

Мал. 3.190. Розміщення двощілинних закрилків на крилі

Кожен закрилок складається з основної ланки та дефлектора. Основна ланка є головною силовою частиною закрилка (Рис. 3191).

Мал. 3.191. Кріплення закрилка

Воно навішується на крило за допомогою рейок (Рис. 3.192), що переміщуються

Мал. 3.192. Наважка закрилків

між роликами кареток, які нерухомо закріплені на крилі. Дефлектор служить для утворення двох щілин при випущеному положенні закрилка. Дефлектор переміщається рейками, закріпленими на основному ланці. Ширина щілини залежить від кута відхилення закрилка. У прибраному положенні дефлектор притиснутий до основної ланки та закритий знизу пружинною стулкою з гумовим ущільнювачем (Мал. 3.193).

Відхилення закрилків на зльоті та посадці збільшує несучу здатність крила, внаслідок чого знижуються злітно-посадкові швидкості та відповідні їм дистанції.
Основна ланка закрилка суцільнометалевої клепаної конструкції складається з:

· верхньої та нижньої обшивок,

· Обшивки шкарпетки,

· двох лонжеронів балочної конструкції,

· Набір нервюр і діафрагм,

· кронштейнів кріплення кареток та підйомників.

Нервюри за основними опорами закрилка є силовими. Рядові нервюри клепаної конструкції складаються з пресованих поясів, з'єднаних підкріпленою стійками стінкою. Дефлектор складається з обшивки, лонжеронів, нервюр, діафрагм та кронштейнів.

Мал. 3.193. Наважка дефлектора

3.12.7.9. Питання для тренінгу та самоконтролю

1. Якими є зовнішні форми крила літака ТУ-154?

Крило трапецієподібне (Рис. 3.194) з кутом стріловидності по чверті хорд 35 0 . Геометрична крутка крила - 4 0 .

Мал. 3.194. Вид у плані на літак ТУ-154М.

2. Яка силова схема крила літака ТУ-154?

Крило кесонної схеми з трьома лонжеронами.

3. Принцип стикування ОЧК із центропланом літака ТУ-154?

Контурний фланцевий стик виконується за допомогою стикувальних профілів (профілі роз'єму) по силових панелях та болтами по стінках лонжеронів.

4. Тип конструкції силових панелей крила ТУ-154?

Силові панелі збірної клепаної конструкції. Панель складається з товстої обшивки та частого набору стрингерів двотаврового перерізу біля кореня та таврового або Z-подібного перерізу на кінцях крила. Перетин верхньої (стисненої) панелі потужніший у порівнянні з нижньою панеллю.

5. Як забезпечується герметизація баків-відсіків крила ТУ-154?

Герметизація виконується у три етапи:

· внутрішньошовна - нанесенням пастоподібного герметика на поверхні деталей, що сполучаються,

· позашовна - нанесенням джгутиків з герметика по всіх швах та стиках,

· Поверхнева - двократним кистовим нанесенням герметика по всіх заклепувальних і болтових швах і по всій нижній поверхні кесона на висоту 150 мм від низу.

6. На якому лонжероні крила встановлені вузли кріплення основних опор шасі літаком ТУ-154?

На третьому лонжероні центроплану.

7. Як розташовані нервюри у крилі літака ТУ-154?

Нервюри розташовані перпендикулярно до осі третього лонжерону.

8. Яку аеродинамічну компенсацію мають елерони літака ТУ-154?

Елерони мають осьову аеродинамічну компенсацію.

9. Чим пояснюється відсутність вагового балансування на елеронах літака ТУ-154?

Жорсткою фіксацією елеронів незворотними бустерами.

10. Для чого служать гасники підйомної сили та інтерцептори на крилі літака ТУ-154?

Внутрішні та дві секції зовнішніх гасників підйомної сили служать як повітряні гальма при нормальному та екстреному зниженні, на пробігу та перерваному зльоті, при випробуванні двигунів на землі.
Інтерцептори працюють спільно з елеронами та підвищують ефективність поперечного управління літаком.

11. Який вид механізації крила використовується літаком ТУ-154?

П'ять секцій передкрилків по передній кромці крила та дві секції двощілинних (на ранніх модифікаціях літака – трищілинних) закрилків. Висунення механізації забезпечується спеціальними витягами по напрямних рейках. До механізації належать також і гасники підйомної сили.